Как сделать снимок файловой системы windows

Обновлено: 01.07.2024

Если вы системный администратор и занимаетесь поиском работы (в США), то вы наверняка обратили внимание на то, как часто сейчас требуются системные администраторы со знанием технологий комании Veritas и, особенно, файловой системы (Veritas File System - VxFS) и менеджера томов Veritas (Veritas Volume Manager – VxVM).

Попробуем понять, почему так популярны эти продукты? Почему компании готовы платить деньги за эти продукты компании Veritas несмотря на то, что практически все современные операционные системы поставляются с каким-либо вариантом журналируемой файловой системы и различными менеджерами томов?

Примеры современных файловых систем: ReiserFS или ext3 для Linux, JFS2 для IBM AIX 5L, Sun UFS и QFS для Sun Solaris, или NTFS Journaling FS в Windows 2003 (многие технологии управления данными компании Microsoft основаны на «урезанных» версиях продуктов компании Veritas).

Прим.: Компания Veritas имеет также продукт Veritas Foundation Suite, который объединяет эти обе технологии, а также содержит в себе продукты SANPoint QuickStart, и возможности Veritas QuickLog.

Введение

Успешное использование информационных технологий похоже уже не является существенным конкурентным преимуществом, а является обязательным элементом выживания почти любой современной организации. И поэтому требования к непрерывной доступности данных (надежность и производительность) важны в настоящее время как никогда ранее.

Эффективным ответом компании Veritas на проблемы обеспечения необходимого и достаточного уровня надежности и производительности систем хранения данных, имеющая лучшие характеристики (и часто значительно лучшие), чем ближайшие конкуренты, является файловая система Veritas.

Имея надежную, быстро восстанавливаемую файловую систему, такую как VxFS, мы будем защищены от длительных незапланированных простоев из-за какой-либо аварии и сбалансированные процессорные мощности и подсистему ввода/вывода.

Но что же делать с запланированными простоями, необходимыми в таких случаях, как изменение размера тома данных, добавления нового диска в дисковый массив? Что делать с всё ускоряющимся ростом затрат на управление системами хранения данных? Как оптимизировать использование имеющихся дисковых систем в организации?

Решением, которое позволяет проводить конфигурирование и администрирование дисковой подсистемы «на лету», снижает затраты на управление и общую стоимость владения (TCO) системами хранения данных является менеджер томов Veritas.

Файловая система

Экстентом называется один или несколько смежных блоков данных в файловой системе. Он представляется как пара адрес-длина, которая идентифицирует стартовый адрес блока и длину экстента (в физических или логических блоках). Так как практически все современные диски позволяют паралельное считывание многих блоков, то для непрерывных операций ввода/вывода доступ к данным при многоблочной организации конечно же значительно быстрее, чем последовательные операции ввода/вывода по одному блоку в единицу времени.

В файловой системе VxFS для косвенной адресации (необходима в многодисковых конфигурациях) также применяется особый тип экстентов, называемый типизированным экстентом (typed extent). Каждый элемент карты блоков имеет Запись Типизированного Дискриптора, которая содержит тип (уникальный идентификатор определяющий длину и формат), смещение, стартовый блок и количество блоков.

Быстрое восстановление

Согласованность данных и быстрое восстановление файловых систем после сбоев позволяет ведение журнала операций доступа к данным (журналирование).

В VxFS используется одновременная паралельная проверка имеющихся файловых систем, что значительно уменьшает время загрузки после сбоя. Вы также можете монтировать файловую систему даже до окончания ее полной проверки.

Конфигурирование «на лету»

Изменение (как увеличение, так и уменьшение) размера файловой системы.
Создание «моментальных снимков» (snapshot) состояния файловой системы для решения задач резервного копирования позволяет не ограничивать доступ к данным и не требует значительного дополнительного дискового пространства. Также, наличие «моментальных снимков» значительно сокращает время восстановления данных. Технология «моментальных снимков» также хороша для создания удаленных реплик данных, так как по линиям связи передаются только измененные данные.
Дефрагментация файлов и оптимизация директорий.

Моментальный снимок (snapshot) файловой системы

Моментальный снимок (snapshot) файловой системы это точный образ оригинальной файловой системы в определенный момент времени, которая называется snapped файловой системой. Моментальный снимок файловой системы всегда доступен только для чтения read-only, причем вы можете копировать из него как отдельные файлы (используя команды cp или cpio) так и всю файловую систему (утилиты volcopy, vxdump, fscat).

супер-блок
битовую карту
блоковую карту
блоки данных скопированные со snapped файловой системы.

Супер-блок подобен супер-блоку нормальной файловой системы VxFS хотя magic номер различен и значения многих полей уже бессмысленны.

Сразу же за супер-блоком идет битовая карта, которая содержит по одному биту для каждого блока snapped файловой системы. Вначале все значения битовой карты равны нулю. Установка бита в единицу означает, что соответствующий блок изменен в snapped файловой системы и перед изменением скопирован в «моментальный снимок».

Блоковая карта используется для ссылок на копируемый в «моментальный снимок» блок. Вначале в блоковой карте все значения тоже равны нулю. И когда блок копируется в «моментальный снимок» соответствующий элемент блоковой карты изменяется и содержит номер блока .

Блоки данных размещаются за блоковой картой. Они заполняются данными копируемыми из snapped файловой системы.

Как работает «моментальный снимок» файловой системы

Моментальный снимок файловой системы создается монтированием пустого дискового пространства (slice). Битовая, блоковая карты и супер-блок инициализируются и смонтированная файловая система, которая должна быть snapped, «замораживается». Как только файловая система, которая должна быть snapped «заморожена» (т.е. прошла инициализация) появляется возможность делать «моментальные снимки» и snapped файловая система «размерзается» и готова к использованию.

Когда изменяется inode или записываются данные в блок данных N snapped файловой системы, то старые данные перед изменением snapped файловой системы сначала считываются и копируются в «моментальный снимок». Значение битовой карты изменяется на 1 (означает, что данные для блока N могут быть найдены в snapped файловой системе). Элемент блоковой карты для блока N изменяется на номер блока в «моментальном снимке» содержащему старые данные.

При запросе данных блока N из «моментального снимка» сначала проверяется значение битовой карты и, в случае значения 1 читается информация из указанного в блоковой карте блока «моментального снимка». Если же значение битовой карты равно 0, то считываются данные из блока N snapped файловой системы. Последующие операции записи в блок N snapped файловой системы не требуют создания дополнительных копий «моментального снимка», так как старые данные для него должны быть сохранены только один раз.

История изменений snapped файловой системы (inode, директории, данные в файлах, карты экстентов, и т.п.) храниться в «моментальных снимках», которые содержат последовательные образы всех структур snapped файловой системы соответственно для времени, когда соответствующий «моментальный снимок» был создан.

Так как в «моментальных снимках» хранится только измененная информация, количество дискового пространства требуемое для размещения «моментальных снимков» зависит от частоты изменений в snapped файловой системе и времени, в течение которого «моментальный снимок» должен храниться. В худшем случае, snapped файловая система полностью заполнена и каждый файл удален и переписан. В этом случае дисковое пространство для «моментального снимка» должно быть приблизительно равно 101% размера snapped файловой системы.

К счастью, данные в основных файловых системах не так экстремально часто меняются.

Практика показывает, что в период низкой активности «моментальный снимок» требует от 2-х до 6-ти процентов размера snapped файловой системы. В период высокой активности (изменения данных) «моментальный снимок» может потребовать до 15% размера snapped файловой системы.

Логично, что при одинаковой активности для больших файловых систем этот процент будет меньше, а для маленьких файловых систем больше.

Достижение высокой производительности и масштабирования

Файловая система Veritas намного производительнее, чем другие, также журналируемые и также основанные на экстентах, файловые системы. Для примера, пиковая пропускная способность на 236% быстрее чем в ReiserFS и на 478% быстрее чем в ext3 (согласно SPECsfs3.0 NFS Server Benchmark на Linux платформе).

Основой лучшей производительности ввода/вывода VxFS являются агрессивная кластерная политика ввода/вывода, интеграция с менеджером томов Veritas VxVM, и возможность для системных администраторов устанавливать параметры файловой системы специфичные для приложений.

Улучшенная кластеризация ввода/вывода

Кластеризацией ввода/вывода называется технология группировки множества операций ввода/вывода. Более агрессивную кластеризацию, в сравнении с другими файловыми системами, и высокую производительность, особенно при операциях с большими файлами, обеспечивают политики ввода/вывода VxFS.

Тесная интеграция с VxVM

VxFS использует интерфейсы к VxVM для определения характеристик ввода/вывода тома. Для достижения максимальной производительности и соответствующего размещения данных эта информация и интерфейсы также используются когда VxFS создает файловую систему (mkfs).

Как составная часть интегрированного решения VxFS/VxVM, менеджер томов VxVM экспортирует различные наборы параметров ввода/вывода для достижения наивысшей производительности, например специфические наборы для RAID-5, распределенных (striped), и зеркалированных (mirrored) томов. Например, для RAID-5 обеспечивается полное распределение по всем дискам при записи (full stripe writes).

Параметры специфичные для приложения

Размер экстента по умолчанию
Установка нижнего параметра, выше которого все операции выполняются как прямой ввод/вывод.
Максимальный размер прямого ввода/вывода

Менеджер томов

Ведущее решение для консолидации систем хранения

Для устранения физических ограничений систем хранения данных, а также для возможности динамично и проактивно управлять данными используется виртуализация.

Основными типами объектов VxVM являются физический и виртуальный объекты.

Физический объект – физические диски или другие устройства с блоковым или raw device интерфейсом, которые используются для хранения данных;

Виртуальный объект - логическое представление дискового пространства в виде томов, плексов, субдисков, дисковых групп, и VM дисков.

Соединение и spanning
Расслоение (RAID-0)
Зеркалирование (RAID-1)
Расслоение и зеркалирование (зеркалированные слои, RAID-0+1)
Зеркалирование и расслоение (расслоенное зеркало, RAID-1+0)
RAID-5 (расслоение с контролем четности)

Менеджер томов Veritas позволяет менять внутреннюю организацию данных «на лету» (конечно же, для выполнения этих операций у вас должно быть необходимое свободное дисковое пространство).

В менеджере томов используются специальные решения для организации хранения данных, которые позволяют значительно улучшить производительность, например, полное расслоение и лево-симметричная организация для конфигурации RAID-5 или, для массивов RAID-1, если у вас есть «моментальные снимки», то синхронизация массива производится очень быстро.

Возможности управления

Управление сервером – дорогое удовольствие, и особенно это утверждение относится к конфигурированию дисковой подсистемы. Чтобы контролировать используемую дисковую конфигурацию, администратор должен иметь возможность определить текущую конфигурацию, применять последовательные шаги по ее изменению, а также измерять эффективность и производительность дисковой подсистемы. Все это можно делать используя менеджер томов Veritas.

Различные администраторы предпочитают пользоваться разными средствами управления. Например, администратор управляющий множеством систем с графической консоли и выполняющий анализ производительности и переконфигурацию дисковой подсистемы может предпочесть использование графического интерфейса. В то же время, сервисному инженеру, который звонит на проблемный центр данных используя модем, может оказаться удобнее пользоваться алфавитно-цифровым набором инструментов управления.

Конфигурационные файлы

Как и в обычных системах управления базами данных, конфигурационная база данных может быть загружена или расширена используя файл ввода, в котором определяется конфигурационный файл. Администратор может использовать утилиту vxprint -m для создания копии текущей конфигурации в загружаемом формате для целей восстановления или клонирования конфигурации.

Новые конфигурации

Обычно, новая конфигурация менеджера томов загружается с помощью средств перечисленных ниже, но все же вы можете полностью сконфигурировать систему используя команды установки диска или файл ввода конфигурации.

Изменение конфигураций

Если новая структура менеджера томов только создается то она может быть загружена используя файл ввода. Для изменения или удаления структур можно использовать как команды, меню или графический интерфейс, так и способом удаления старой конфигурации и загрузки новой. Последний способ не является лучшим, так как необходимо прерывать доступ к устройствам хранения. Остальные же способы могут выполнятся «на лету».

Чтобы была возможность перестройки поврежденной среды менеджера томов очень рекомендуется вывод команды vxprint сохранять во внешнем файле.

Управление из командной строки — сложные операции

Менеджер томов Veritas поддерживает интерфейс командной строки как для первоначального конфигурирования так и для последующего администрирования. Существует набор утилит используемых для управления восстановлением данных, доступа к данным, а также измерения производительности.

Управление из командной строки — одношаговые операции

Позволив управляющим средствам использовать заложенные в них знания по безопасному и производительному размещению новых и переконфигурированных объектов многие базовые операции конфигурирования могут быть упрощены.

Команда менеджера томов vxassist позволяет администратору однозначно определить результаты желаемой операции конфигурации, как, например, «создать дважды зеркалированный 50 GB том» так и с детальным указанием желаемого размещения («создание зеркала для этого тома на диске с такой же геометрией на таком же типе контроллера»). Этот способ используется для создания новых объектов, добавления или удаления зеркалирования и регистрации (logs), а также для изменения размера объектов. Администратор может комбинировать одношаговые и сложные операции.

Управление с помощью меню

Для упрощения доступа к основным командам управления дисками и дисковыми группами менеджер томов использует утилиту меню vxdiskadm. Эта утилита позволяет добавлять новые диски и подчинять их контролю менеджера томов, для создания и наполнения новых дисковых групп, а также для выполнения основных функций управления и замены дисков.

Графический интерфейс

Наибольшего упрощения управления конфигурациями системы хранения данных позволяет графический интерфейс VERITAS Volume Manager Storage Administrator, который предоставляет доступ ко всем конфигурациям и утилитам управления дисковой подсистемой и, конечно же, всем командам.

VERITAS Volume Manager Storage Administrator является Java приложением, которое может выполнятся на удаленной рабочей станции (или на PC с сервером системы X Window). Volume Manager Storage Administrator также позволяет управление группой серверов с различными операционными системами. Вы можете открыть необходимое количество окон, каждое для различных систем, хостов или объектов.

Классы операций

Volume Manager Storage Administrator может быть использован как для выполнения сложных, так и одношаговых (базовых) операций. В добавление к возможностям по управлению томами Volume Manager Storage Administrator может быть использован для создания и администрирования файловых систем на этих томах и управления инициализацией дисков. Также можно его использовать для мониторинга выполнения задач ввода/вывода.

Дополнительные аргументы

Поддержка различных операционных систем (Sun Solaris, HP/UX, IBM AIX, Windows 2000, Linux), что приводит к стандартизированному решению для всей вашей ИТ инфраструктуры. Используя файловую систему и менеджер томов VERITAS вы, без отказа от гибкости использования различных платформ, получаете общую концепцию и интерфейсы управления системами хранения данных по всему предприятию.
Лучшая интегрированность всех компонентов используемых для управления системами хранения данных, так как все компоненты произведены одной компанией.
Широко используемые и проверенные технологии, являются стандартом де-факто, поддерживаются практически всеми производителями.
Veritas является крупной, «крепко стоящей на ногах» компанией, так что вы можете быть уверены в обеспечении необходимого уровня обслуживания и дальнейшего развития решений.

Вывод

Менеджер томов VERITAS и файловая система VERITAS специально разработаны для информационных систем, где требуется высокая надежность, высокая производительность и непрерывность операций. Технические характеристики и явные коммерческие выгоды от их использования для таких ИС настолько хороши, что компании готовы идти на дополнительные затраты.

Вы используете Windows 11 или Windows 10 и вам нужно быстро сделать снимок экрана? У вас возникли проблемы с поиском клавиши Print Screen или она не работает, поэтому вы ищете новый ярлык Print Screen? Хотите узнать, как сделать снимок экрана активного окна, а не всего экрана? В Интернете есть множество приложений для создания снимков экрана Windows, как платных, так и бесплатных. Тем не менее, прежде чем искать такие сторонние приложения, убедитесь, что вы знакомы со всем набором параметров снимков экрана, уже доступных в Windows.

1. Как сделать снимок экрана в Windows: нажмите клавишу Print Screen

Первый метод также является наиболее популярным, поскольку он существует уже очень давно, начиная с самых ранних версий Windows. Чтобы сделать снимок экрана на ПК, нажмите кнопку Print Screen на клавиатуре. Кроме того, вы также можете использовать сочетание клавиш CTRL + Print Screen.

Windows создает снимок экрана всего экрана и сохраняет его в буфер обмена. Затем откройте программу редактирования изображений, например Paint, и вставьте изображение из буфера обмена. Теперь вы можете сохранить его как файл и выполнить базовое редактирование.

Использование клавиши Print Screen для создания снимков экрана работает как в Windows 11, так и в Windows 10.

2. Сочетание клавиш Win + Print Screen

Вы хотите сделать снимок экрана всего экрана и автоматически сохранить его как изображение на своем ПК? Вы можете сделать это с помощью простого ярлыка Print Screen, не прибегая к каким-либо другим инструментам. Чтобы сделать полноэкранный снимок экрана, одновременно нажмите Win + Print Screen на клавиатуре.

Когда вы делаете снимок экрана с помощью этого метода, операционная система сохраняет полученное изображение в папке под названием «Снимки экрана», которая находится в папке «Изображения» вашего пользователя. Обычный путь для ваших снимков экрана Windows выглядит так: C:\Users\Your UserName\Pictures\Screenshots . Файлы называются Screenshot (number).jpg, где количество зависит от того, сколько снимков экрана вы сделали ранее.

Вы также можете просматривать свои снимки экрана с помощью приложения «Фотографии», выбрав «Папки -> Изображения -> Снимки экрана» или «Папки -> OneDrive -> Изображения -> Снимки экрана», если вы настроили OneDrive на автоматическое резервное копирование фотографий.

СОВЕТ: Помимо создания файла снимка экрана, Windows 11 также помещает копию снимка экрана в буфер обмена.

3. Нажмите Alt + Print Screen, чтобы сделать снимок активного окна

Вы также можете сделать снимок экрана только активного окна, а не всего экрана. Откройте окно, которое вы хотите захватить, и нажмите клавиши Alt + Print Screen на клавиатуре. Операционная система сохраняет снимок экрана в буфер обмена. Откройте Paint или любое другое приложение для редактирования фотографий и вставьте изображение, чтобы вы могли отредактировать и сохранить его на свой компьютер или устройство с Windows.

4. Как сделать снимок экрана на ноутбуке или планшете (Dell, Surface и др.)

Предыдущие методы должны отлично работать на настольных компьютерах под управлением Windows и на стандартных клавиатурах. Однако могут возникнуть некоторые уникальные ситуации. Если у вас есть ноутбук Dell, например, планшет или любой компьютер с клавиатурой, на которой есть клавиша Fn, то клавиша Print Screen может выполнять и другие функции, помимо создания снимков экрана. Поэтому, когда вы нажимаете ярлык для снимка экрана, который включает кнопку «Печать экрана», Windows может не захватить ваш экран. Поэтому вместо этого используйте один из ярлыков Print Screen:

На некоторых клавиатурах кнопка Print Screen может не выполнять два или более действий. Однако это не сработает, пока вы не нажмете клавишу блокировки Fn. Fn клавиша работает на таких клавиатурах как замок для функции и мультимедийные клавиши на верхней, в том числе Print Screen ключ.

Если у вас есть такая клавиатура, нажмите клавишу Fn, чтобы разблокировать верхний ряд клавиш, а затем используйте один из ярлыков на скриншоте, которые мы описали в первых главах этого руководства. Теперь они должны работать.

На некоторых планшетах Microsoft Surface необходимо использовать разные ярлыки для скриншотов, потому что некоторые модели Type Cover не имеют кнопки Print Screen. Вместо этого Microsoft предлагает следующие ярлыки для Surface для Windows 11 и Windows 10:

5. Снимок экрана в Windows 11 с помощью Snipping Tool (Windows + Shift + S)

Затем Windows сохраняет снимок экрана в своем буфере обмена, а также загружает его в окно Snipping Tool, где вы можете быстро отредактировать его по своему усмотрению .

6. Как сделать снимок экрана в Windows 10 с помощью приложения Snip & Sketch

Затем вы можете изменить снимок экрана по своему усмотрению.

7. Как сделать снимок экрана на планшете Microsoft Surface (или других планшетах)

При использовании этого ярлыка экрана печати экран на мгновение темнеет, сигнализируя о том, что Windows сделала снимок экрана. Вы можете обнаружить, что скриншот в вашей картинке папке, в Скриншотах вложенных.

8. Снимок экрана с помощью Windows + Alt + Print Screen (Xbox Game Bar)

В Windows 11 или Windows 10 вы также можете использовать игровую панель Xbox для создания снимков экрана активного окна. Хотя это функция, предназначенная для использования во время игр, вы также можете получить от нее пользу, когда не играете. Чтобы сделать снимок активного окна, которое может быть игрой или нет, нажмите клавиши Windows + Alt + Print Screen.

Когда вы это сделаете, Windows автоматически создаст и сохранит снимок экрана на вашем компьютере в подпапке Capture, которая находится в вашей пользовательской папке Default Videos. Имя файла снимка экрана включает название игры или приложения, в котором вы его сделали, дату и время.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вместо использования сочетания клавиш Windows + Alt + Print Screen вы также можете вызвать панель Xbox Game Bar, нажав Windows + G, а затем щелкнув или коснувшись кнопки «Сделать снимок экрана», выделенной ниже.

Какой ваш любимый метод создания скриншотов?

Как видите, в Windows есть много способов сделать снимок экрана. Если у вас нет сложных потребностей, вы можете использовать встроенные инструменты и функции без установки сторонних приложений для захвата снимков экрана или приложений. Прежде чем закрыть это руководство, расскажите нам: как сделать снимок экрана в Windows?

Что такое простой способ получить список всех установленных /измененных файлов и добавленных /удаленных файлов установщиком программ Windows (XP, Vista или 7)?

Я хотел бы взять до и после моментального снимка и посмотреть, что изменилось. Оставляя программу, выполняемую при выполнении установки, тоже будет хорошо.

Это очень похоже на вопрос Клинтона Блэкмора (например: взятие и разграничение двух файловых систем ), но специально для Windows и с учетом обоих файлов и разделов реестра .

3 ответа

Существует множество инструментов, способных к этому, Windows 2000 была даже поставляется с версией wininstall если я не ошибаюсь - во всяком случае, это доступно бесплатно дни.

Проблема заключается в том, чтобы избежать ложных срабатываний, то есть изменений, внесенных операционной системой, которые не были связаны с установщиком, поэтому всегда требуется тщательное и ручное редактирование.

Некоторые бесплатные инструменты, которые вы могли бы использовать:

Сначала сделайте снимок состояния системы
Во-вторых, запустите What Changed, чтобы увидеть отличия от предыдущего снимок.

Бесплатный инструмент от Matthias Withopf, который отслеживает системные изменения (файловая система, реестр). Сайт и программа на немецком языке, но есть ссылка на перевод страницы на английский язык.

Regshot - это open-source (GPL) утилита сравнения реестра, которая позволяет вы можете быстро сделать снимок своего реестра, а затем сравнить его с второй - сделано после выполнения системы изменения или установка нового программного обеспечения продукт.

Я попробовал Инструменты SpyMe под Windows 7 SP1 x64 . Вы должны делать разные снимки для реестра и ваших файлов, это немного раздражает . (и если вы выберете пустой пароль, вы не сможете использовать этот файл позже для сравнения, поэтому вам нужно нажать «Без пароля». ..). Сравнение реестра не показало «движущегося» индикатора состояния, вы не знаете, что он делает что-то или нет, я отменил его через 2 часа.

WhatChanged 1.07 был намного медленнее (поскольку он сравнивает и моментальный снимок одновременно), и вы не можете сохранить снимок на диск. Вы получаете индикатор состояния, сколько записей сравнивается, но сравнение заняло более 3 часов.

Я также попробовал Windows System State Analyzer от Microsoft, но для меня это не сработало (заморозить, когда я пытаюсь выполнить сканирование системы).

Последнее, что я пробовал, было InstallWatch Pro 2.5 (сайт производителя пропал, см. здесь или в google для проекта установки). Сравнение было выполнено за 2 минуты (вы можете решить, сравниваются ли информация о версии или crcs файлов или нет). Он находит файлы и ключи реестра, но имеет некоторые незначительные проблемы со специальными папками (например, говорит мне, что «c: \ Documents and Settings» был удален).

Переход на новую файловую систему, это всегда сложная задача. Мы уже доверяем старой, проверенной файловой системе. Она может даже имеет некоторые ограничения функциональности и производительности, но зато никогда нас не подводила. Новые файловые системы предлагают очень большое количество функций, но возникает вопрос, можно ли им доверять?

Одной из таких файловых систем является Btrfs. Это относительно новая файловая система, которая появилась в 2007 году и была разработана компанией Oracle. Она предлагает очень широкий набор новых возможностей и поэтому сильно интересует пользователей, но до сих пор в сети ходят слухи, что эта файловая система еще не пригодна для постоянного использования. В этой статье мы попытаемся разобраться какие возможности нам дает Btrfs, а также действительно ли ее уже можно использовать.

Что такое Btrfs?

Как я уже сказал, Btrfs была разработана компанией Oracle в 2007 году. Одной расшифровки названия нет, одни говорят, что это значит B-tree FS, другие Better Fs. Также как и в других файловых системах, все данные хранятся на диске по определенным адресам. Эти адреса сохранены в метаданных. И тут уже начинаются различия. Все метаданные организованны в виде b-деревьев. Это дает большую производительность при работе с файловой системой, а также позволяет добавлять неограниченное количество файлов.

Но даже это еще не все. Когда вы перезаписываете файл, данные не перезаписываются, а лишь модифицированная часть копируется в новое место, Затем просто обновляются метаданные. Это позволяет создавать мгновенные снимки файловой системы, которые не занимают места на диске, пока не было внесено много изменений. Если же старый блок больше не нужен, потому что он не является частью какого-либо снимка, то он автоматически удаляется.

Из-за своей структуры Btrfs имеет огромные возможности, например, она может работать с современными очень большими носителями данных. Максимальный размер файловой системы составляет 16 Экзабайт. Это все возможно благодаря правильному использованию пространства на диске. Другие файловые системы используют жесткий диск целиком, от начала до конца для записи своей структуры.

Btrfs поступает по-другому. Каждый диск, независимо от его размера делится на блоки по 1 Гб для данных и 256 Мб для метаданных. Затем эти блоки собираются в группы, каждая из которых может храниться на разных устройствах, количество таких блоков в группе может зависеть от уровня RAID для группы. Менеджер томов уже интегрирован в файловую систему, поэтому больше никакое дополнительное ПО использовать не нужно.

Защита и сжатие данных тоже поддерживается на уровне файловой системы так что здесь вам тоже не нужны дополнительные программы. Также файловая система btrfs поддерживает зеркалирование данных на нескольких носителях. Вот другие особенности btrfs, которые можно упомянуть:

Поддержка снимков файловой системы, только для чтения или для записи;
Контрольные суммы для данных и метаданных с помощью алгоритма crc32. Таким образом, можно очень быстро определить любые повреждения блока;
Сжатие с помощью Zlib и LZO;
Оптимизация для работы с SSD, файловая система автоматически определяет ssd и начинает вести себя по-другому;
Фоновый процесс для обнаружения и исправления ошибок, а также дефрагментации и дедупликации в реальном времени;
Поддерживается преобразование из ext4 и ext3.

Все это очень хорошо, но можно ли уже использовать эту файловую систему? Попробуем разобраться и с этим.

Готова ли Btrfs к использованию?

Вокруг Btrfs до сих пор сохранилось много неправильных представлений. Многие из них происходят от реальных проблем, которые были в начале разработки файловой системы. Но люди, просматривая эту информацию не смотрят на ее дату. Да Btrfs действительно была нестабильной и неустойчивой. Было очень много проблем с потерей данных и много пользователей писали об этом, но это было еще в 2010 году.

Самая важная часть файловой системы - это ее формат хранения на диске. Но формат файловой системы Btrfs уже зафиксирован, это случилось еще в 2012 году и он больше не изменяется без крайней необходимости. Это само по себе достаточно, чтобы признать стабильность btrfs.

Но почему же Btrfs считается многими нестабильной? Этому есть несколько причин. Во-первых, это боязнь пользователей к новым технологиям. Это было не только в Linux, но и в Microsoft, при их переходе на NTFS, и в Apple. Но здесь есть некоторый парадокс, файловая система XFS прошла 20 лет стабильного развития, но самой стабильной файловой системой считается ext4, которая была разработана из форка ext3 в 2006 году. Фактически она на год старше Btrfs.

Вторая причина в активной разработке, хотя формат хранения данных заморожен, основная кодовая база еще активно разрабатывается и там есть еще много места для улучшения производительности и внедрения новых функций.

Но уже есть много подтверждений, что файловая система готова. Эта файловая система используется на серверах Facebook, где компания хранит свои важные данные. А это уже само по себе важный фактор. Над улучшением файловой системы работают такие компании как Facebook, SuSE, RedHat, Oracle, Intel и другие. Эта файловая система используется в SUSE Linux Enterprise по умолчанию, начиная с выпуска 12. Все эти факторы вместе доказывают, что файловая система вполне готова к использованию. А учитывая функциональность и особенности btrfs ее уже можно использовать.

Использования Btrfs

Почему стоит использовать Btrfs и стоит ли вообще, разобрались. Теперь хотелось бы показать немного практики, чтобы вы могли оценить эту файловую систему в действии. Я буду приводить примеры на основе Ubuntu. Сначала установим инструменты для управления файловой системой:

sudo apt install btrfs-tools

Создание файловой системы btrfs

Сначала нужно создать файловую систему. Допустим, у нас есть два жестких диска /dev/sdb и /dev/sdc, мы хотим создать на них единую файловую систему с зеркалированием данных. Для этого достаточно выполнить:

sudo mkfs.btrfs /dev/sdb /dev/sdc

По умолчанию будет использоваться RAID0 для данных (без дублирования, и RAID1 для метаданных (дублирование на один диск). При использовании одного диска метаданные тоже дублируются, если вы хотите отключить это поведение можно использовать опцию -m single:

sudo mkfs.btrfs -m single /dev/sdb

Но делая это, вы повышаете опасность потери данных, поскольку если метаданные будут утеряны, то данные тоже.

Посмотреть информацию о только что созданной файловой системе вы можете командой:

sudo btrfs filesystem show /dev/sdb

Или обо всех подключенных файловых систем:

sudo btrfs filesystem show

Монтирование btrfs

Для монтирования используйте обычную команду:

sudo mount /dev/sdb /mnt

Вы можете монтировать любой из дисков, это приведет к одинаковому эффекту. Строчка в /etc/fstab будет выглядеть так:

/dev/sdb /mnt btrfs defaults 0 1

Теперь смотрим информацию о занимаемом месте на дисках:

sudo btrfs filesystem df /mnt

Сжатие в btrfs

Для включения сжатия достаточно добавить опцию compress при монтировании. Ей можно передать алгоритм lzo или zlib:

sudo mount -o compress=lzo /dev/sdb /mnt
sudo mount -o compress=zlib /dev/sdb /mnt

Восстановление Btrfs

Для восстановления поврежденной Btrfs используйте опцию монтирования recovery:

sudo mount -o recovery /dev/sdb /mnt

Изменение размера

Вы можете изменить размер тома в реальном времени, для этого используйте команду resize:

sudo btrfs filesystem resize -2g /mnt

Уменьшит размер на 2 гигабайта. Затем увеличим на 1 Гигабайт:

sudo btrfs filesystem resize +1g /mnt

Создание подтомов

Вы можете создавать логические разделы, подтома внутри основного раздела с помощью Btrfs. Они могут быть примонтированы внутри основного раздела:

sudo btrfs subvolume create /mnt/sv1
sudo btrfs subvolume create /mnt/sv2
sudo btrfs subvolume list /mnt

Монтирование подтомов

Вы можете примонтировать подтом по id, полученному с помощью последней команды:

sudo umount /dev/sdb

sudo mount -o subvolid=258 /dev/sdb /mnt

Или вы можете использовать имя:

sudo mount -o subvol=sv1 /dev/sdb /mnt

Удаление подтомов

Сначала подключите корень btrfs вместо подтома:

sudo umount /mnt

sudo mount /dev/sdb /mnt/

Чтобы удалить подтом можно использовать путь монтирования, например:

sudo btrfs subvolume delete /mnt/sv1/

Создание мгновенных снимков

Файловая система Btrfs позволяет создавать мгновенные снимки изменений. Для этого используется команда snapshot. Например, создадим файл, затем сделаем снимок:

touch /mnt/sv1/test1 /mnt/sv1/test2

sudo btrfs subvolume snapshot /mnt/sv1 /mnt/sv1_snapshot

Дефрагментация btrfs

Из-за использования копирования при записи может возникать фрагментация. Чтобы запустить дефрагментацию файловой системы используйте команду:

sudo btrfs filesystem defrag /mnt

Выводы

Как видите, файловая система btrfs очень интересная и перспективная. К тому же она уже полностью готова к использованию и достаточно стабильна. А вы уже пользуетесь Btrfs? Собираетесь пользоваться после прочтения статьи? Напишите в комментариях внизу!

Читайте также: